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《电机学》课后习题答案

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第1章 导论

1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。 特点:导磁率高。

电路:紫铜线。 特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?

解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,

消耗能量,产生功率损耗。 与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。

涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生

叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与

磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E

fN φ=。

运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。

1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个

绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?

解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。

d L

e dt L

ψ=-

对空心线圈:L Li ψ= 所以di

e L L dt

=-

自感:2

L

L N N m m i

i

i L

Ni N φψ=

=

=

∧=∧

A m l μ∧=

所以,L 的大小与匝数平方、磁导率μ

、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木

质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势?

(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式;

(4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。

解:(1) ∵u 1为正弦电压,∴电流i 1也随时间变化,由i 1产生的磁通随时间变化,由电磁

感应定律知d dt

e N Φ=-产生感应电动势.

(2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律1e

方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺

旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。 (3)

1111d R N dt u i Φ

=+

(4) i 1增加,如右图。i 1减小

1.8 在图1.30中,如果电流i 1在铁心中建立的磁通是t m ωsin Φ=Φ,二次绕组的匝数是

2N ,试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式,并写出感应电动势与磁通量关系

的复数表示式。

解:(1)

222222

m m m E fN N N ωπ=

Φ=

Φ=Φ (2)222900.70790m

E E N ω=?=-Φ?

1.9 有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上,如图1.31所示,试分别求出下列条件下线圈内的感应电动势:

(1)导体中通以直流电流I ,线圈以线速度v 从左向右移动; (2)导体中通以电流sin m i I t ω=,线圈不动;

(3)导体中通以电流sin m i I t ω=,线圈以线速度v 从左向右移动。 解:关键求磁通BA Φ=

(1)∵a c vt a vt x b B dx +++Φ=? ∴ []()()v e b B a c vt B a vt v =-++-+

00()()2()

I

B a c vt H a c vt a c vt μμπ++=++=++

∵()2()a c vt I Hl H a c vt π++=

=?++?

同理a+vt 处的B 值 0()0

2()

a v t a

v t I B H

a vt μμ

π++==+ ∴00

1122()()()Ibv bI vc a vt a c vt a vt a c vt e μμππ++++++=

-=

(2) 只有变压器电势 d T dt

e N Φ=-

a c

x a

BA b B dx +Φ==?

x

H

l N I =?

N=1 ∴

2()x H a c i π?+=

0x B H

μ=

00

122sin i x m a x a x

B I t μμππω++== ∴

0001222sin sin ln()sin ln m m a c I b

I b b a c a c

a m a x a

a

t

dx t a x I t μμμπ

ππωωω++++Φ==+=?

∴0

2ln cos b a c T

a

e t μω

πω+=- (3) 运动电势e v 变为:

0s i n 2

()()

m

bI

vc t v a vt a c vt

e μωπ+++=(把(1)中的I 用sin m I t ω代)

变压器电势变为: 02sin ln m a c vt I b a c vt x a vt

a vt

b B dt t μπω++++++Φ==

?

2ln cos b d a c vt T dt a vt

e t μω

φπω+++=-=-

线圈中感应电势v T e e e =+

1.10 在图1.32所示的磁路中,两个线圈都接在直流电源上,已知1I 、2I 、1N 、2N ,回答下列问题:

(1)总磁动势F 是多少?

(2)若2I 反向,总磁动势F 又是多少?

(3)电流方向仍如图所示,若在a 、b 出切开形成一空气隙δ,总磁动势F 是多少?此时铁心磁压降大还是空气隙磁压降大?

(4)在铁心截面积均匀和不计漏磁的情况下,比较(3)中铁心和气隙中B 、H 的大小。

(5)比较(1)和(3)中两种情况下铁心中的B 、H 的大小。 (1)

1122F N I N I =- 有右手螺旋定则判断可知,两个磁势产生的磁通方向相反。

(2)

1122F N I N I =+

(3) 总的磁势不变仍为1122F

N I N I =-

∵磁压降 m k Φ 铁心l

m A R μ= 空气隙00A

m R δμ=

虽然

1δ> 但∵0μ

μ ∴0m m R R

∴空气隙的磁压降大 (4)∵忽略漏磁 ∴Fe δ

Φ=Φ 而截面积相等

∴Fe B

B δ

= ∵0μμ

∴Fe H H δ>

(5)∵第一种情况∵(1)Φ大 ∴(1)(3)B B >

同理 (1)(3)H H >

1.9 一个带有气隙的铁心线圈(参考图14.1),若线圈电阻为R ,接到电压为U 的直流电源上,如果改变气隙的大小,问铁心内的磁通Φ和线圈中的电流I 将如何变化?若线圈电阻可忽略不计,但线圈接到电压有效值为U 的工频交流电源上,如果改变气隙大小,问铁心内磁通和线圈中电流是否变化?

如气隙δ增大磁阻m R 增大,如磁势不变,则φ减小

∵ d dt u Ri e Ri φ

=+=+

φ在减小 ∴0d dt φ< ∴ i 增大

接在交流电源上,同上 直流电源:∵ 0d dt

φ= ∴i 不变

但φ仍然减小。

1.10 一个有铁心的线圈,电阻为Ω2。当将其接入110V 的交流电源时,测得输入功率为90W ,电流为A 5.2,试求此铁心的铁心损耗。

电功率平衡可知(或能量守恒),输入的功率一部分消耗在线圈电阻上,一部分为铁耗

∴22

90 2.5277.5Fe P P I R w

=-=-?=入 1.11 对于图14.1,如果铁心用D23硅钢片叠成,截面积241025.12m A -?=,铁心的平均长度m l 4.0=,空气隙m 3105.0-?=δ绕组的匝数为600匝,试求产生磁通

Wb 4109.10-?=Φ时所需的励磁磁动势和励磁电流。

磁密4

4

10.91012.25100.89()A

B T --?Φ?=

== 查磁化曲线 299()Fe A H m

=

气隙:57

0.89

7.0859910()410

A

H m

δ

π--==??

磁动势:

Fe F H l H δδ=+

= 5

32990.47.08599100.510-?+???

=473.9(A)

∵F=NI ∴I=F /N=473.9/600=0.79(A) 1.12 设1.11题的励磁绕组的电阻为Ω120,接于110V 的直流电源上,问铁心磁通是多少?

先求出磁势: ∵是直流电源 ∴φ不变,0d dt

e φ

=-=

∴110

120U R I

== ∴110120600550()

F NI A ==?= 然后根据误差进行迭代 设'412.5610Wb φ-=?则

1()A Fe B B T δΦ===

∴383()A m Fe H = 7

1

410

H πδ-?=

∴7

1410H πδ-?=

7

'31

4103830.40.510551.3()

Fe F H l H A δπδ--?=+=?+??=

F ?=551.3-550=1.3 很小,∴假设正确

1.13 设1.12题的励磁绕组的电阻可忽略不计,接于50Hz 的正弦电压110V (有效值)上,问铁心磁通最大值是多少? ∵e u

= ∴E=110V 4.44m E fN =Φ

∴41104.44506008.25810()m Wb -??Φ==?

1.14 图1-4中直流磁路由D23硅钢片叠成,磁路各截面的净面积相等,为

23105.2m A -?=,磁路平均长m l 5.01=,m l 2.02=,m l 5.03=(包括气隙δ),

m 2102.0-?=δ。己知空气隙中的磁通量Wb 3106.4-?=Φ,又A I N 1030022=,求另

外两支路中的1Φ、2Φ及11I N 。 334.61032.510

1.84()

A

B T --?Φ?==

=

37061.8410

1.46496810()

B A

u m H δπ--?===? 14600()A m

Fe H =(查表得到的) 由右侧回路可求:

22223()

Fe H l N I H l H δδ=-+ =10300-(14600×0.5+1.464968×610×0.2×210-) =10300-(7300+2929.94)=70A ∴700.52140()A m H == 20.41(

)B T = ∴230.32

0.41 2.510 1.02510()B A Wb -Φ==??=?

33132(4.6 1.025)10 3.57510()

Wb --Φ=Φ-Φ=-?=?

11 1.43()A B T Φ==

11420()A m

H = ∴11122NI H l H l =-=1420×0.5-140×0.2=640(A)

第二章 直流电机

2.1 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电,如果没有换向器,电机不能发出直流电。

2.2 试判断下列情况下,电刷两端电压性质 (1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转; (2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。

(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。

(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。

2.3 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?

直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩

2.4 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么?

有7个 主磁极 换向极, 机座 电刷 电枢铁心,电枢绕组,换向器 见备课笔记 2.5 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?

一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。 2.6 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?

主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。

漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。

2.7 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近? 磁化曲线:00()f F Φ=

0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势

设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。

电机额定点选在不饱和段有两个缺点:①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。

选在饱和点有三个缺点:①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感

2.8 为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组?

直流电机电枢绕组是闭合的,为了换向的需要,如果不闭合,换向器旋转,电刷不动,无法保证正常换向。

2.9 何谓电枢上的几何中性线?何谓换向器上的几何中性线?换向器上的几何中性线由什么决定?它在实际电机中的位置在何处? ①电枢上几何中性线:相临两点极间的中性线

②换向器上几何中性线:电动势为零的元件所接两换向片间的中心线

③由元件结构决定,不对称元件:与电枢上的几何中性线重合。对称元件:与极轴轴线重合。

④实际电机中。

2.10 单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么? 绕法上: 单叠:任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面1k y = 单波:相临两串联元件对应边的距离约为2τ形成波浪型 节距上:12i Z P

y ε

=

±

1y =±(单叠)11i Z k P

p y ±±==

k y y =

21y y y =-

并联支路数 2a=2p(单叠) 2a=z(单波)

2.11 直流发电机的感应电动势与哪些因素有关?若一台直流发电机的额定空载电动势是230V ,试问在下列情况下电动势的变化如何? (1)磁通减少10%;

(2)励磁电流减少10%;

(3)磁通不变,速度增加20%; (4)磁通减少10%,同时速度增加20%。

直发:60a PN E a

E C n n =Φ=

Φ

(1)φ减少10%,则'

0.9φφ=

'

'10.9E E

C n E E C n

ΦΦ== ∴'0.90.9230207()E E V ==?=

(2)励磁电流减少10%,如果饱和,则φ不变,E 也不变,如没有饱和,则φ也减少10%,'

E =207(V) ∴207

' 1.2n n

E n

E n == ∴' 1.2276()E E V == (4)

'

''

0.9 1.2n n

E

n E n ΦΦΦΦ=

=

'0.9 1.22302484()E V =??=

2.12 一台4极单叠绕组的直流电机,问:

(1)如果取出相邻的两组电刷,只用剩下的另外两组电刷是否可以?对电机的性能有何影响?端电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载(用额定功率的百分比表示)? (2)如有一元件断线,电刷间的电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载? (3)若只用相对的两组电刷是否能够运行? (4)若有一极失磁,将会产生什么后果?

(1)取出相临的两组电刷,电机能够工作,此时,电枢感应电动势不受影响,但电机容量会减小;设原来每条支路电流为I ,4条支路总电流为4I ,现在两条支路并联,一条支

路电阻为另一条支路的3倍,因此两条并联总电流为I +13I=4

3I ,现在电流与原来电流之比为43I :4I=13,因此容量减为原来容量的13

(2)只有一个元件断线时,电动势不受影响,元件断线的那条支路为零,因此现在相当于三条支路并联,总电流为原来的3

4

(3)若只用相对的两组电刷,由于两路电刷间的电压为零,所以电机无法运行。

(4)单叠:由于电刷不动,若有一磁极失磁,则有一条支路无电势,∴电刷间无感应电动势,电机内部产生环流,电机不能运行。

2.13 如果是单波绕组,问2.12题的结果如何?

(1)只用相邻两只电刷,电机能工作,对感应电势和电机容量均无影响,仅取一只电刷时,因仍是两条支路并联,所以电机还能工作,对电动势和电机容量均无影响。

(2)一个元件断线,对电动势无影响,由于仅剩下一条支路有电流,电流为原来的12,容量减为原来的12

(3)只用相对的两只电刷时,由于两只电刷为等电位,电压为零,因此电机无法运行。 (4)单波失去一个磁极,感应电动势减小12,容量减小1

2且内部产生环流。

2.14 何谓电枢反应?电枢反应对气隙磁场有何影响?直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点?又有哪些主要区别?

电枢反应:电枢磁场对励磁磁场的作用

交轴电枢反应影响:①物理中性线偏离几何中性线

②发生畴变

③计及饱和时,交轴有去磁作用, 直轴可能去磁,也可能增磁。

④使支路中各元件上的感应电动势不均。 发电机:物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的α角

电动机:物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的α角

直轴电枢反应影响:电动机:电刷顺电枢转向偏移,助磁,反之去磁

2.15 直流电机空载和负责运行时,气隙磁场各由什么磁动势建立?负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算?

空载:B δ仅由励磁磁动势2f f N I 建立,02f f F I N = 负载:由2f f N I 和Ax 共同建立:

0a F F + 由每极合成磁通计算,即负载磁通计算,

∵负载时,导体切割的是负载磁通(即合成磁通)

2.16 一台直流电动机,磁路是饱和的,当电机带负载以后,电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度,试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响?

电动机电刷逆电枢转向移动,直轴电枢反应去磁,交轴电枢反应总是去磁的 2.17 直流电机有哪几种励磁方式?分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流I 、a I 、f I 的关系式。

四种励磁方式:他励,并励,串励,复励 电动机:他励:a I I =

并励:a f I I I =+ 串励:a f I I I ==

复励:'a f f I I I I =+= 短复励

'a f I I =,'a f I I I =+ 长复励

发电机:他励:a I I = 并励:a f I I I =+ 串励:a f I I I ==

复励:'a f f I I I I =+= 短复励

2.18 如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态?它们的em T 、n 、

E 、U 、a I 的方向有何不同?能量转换关系如何?

如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态,反之为发电机状态。

电动机:em T 与n 方向相同,是驱动转矩,a E 与U 方向相反,是反电动势,a I 方向流向电枢,a E 与a I 方向相反。a a

em E I T =Ω

只有输入电能,克服反电势,才能产生电枢电流,进而产生电磁转矩。

发电机:em T 与n 方向相反,是阻力转矩,E 与U 方向相同,a E 与a I 方向相同,发出电

功率,为克服阻力转矩em T ,不断输入机械能,才能维持发电机以转n 旋转,发出电能。

2.19 为什么电机的效率随输出功率不同而变化?负载时直流电机中有哪些损耗?是什么原因引起的?为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗?

∵电机铜耗随输出功率变化,所以效率随输出功率变化,负载时有:铜耗,铁耗,机械损耗。

铜耗:电枢绕组铜耗和励磁绕组铜耗。2a a I R ,f UI

铁耗:交变磁场引起涡流损耗和磁滞损耗 机械能:抽水,电刷摩擦损耗

∵铁耗和机械耗和附加损耗与负载电流无关 ∴认为是不变损耗

2.20 直流发电机中电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的还是直流的?若是交流的,为什么计算稳态电动势a a R I U E +=时不考虑元件的电感?

都是交流的

∵通过电刷引出的感应电动势是直流,∴不考虑元件电感

2.21 他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降?并励发电机与他励发电机相比,哪一个的电压变化率大?

空载时:他励发电机端电压U=E=e C n Φ 负载时:a a U E I R =- ∴电压下降

并励下降大,∵随着电压下降,Φ减小,∴a E 下降,端电压更加下降

2.22 若把直流发电机的转速升高20%,问在他励方式下运行和并励方式下运行时,哪一种运行方式下空载电压升高的较多?

空载电压0e U E C n ≈=Φ 他励时,n 升20%,E 升20%

并励时,∵n 增加 ∴E 增加,f I 增加,Φ增加,∴E 除n 增大外,Φ也增大,∴并励时,空载电压升较多。

2.45 已知某直流电动机铭牌数据如下:额定功率kW P N 75=,额定电压V U N 220=,额定转速min /1500r n N =,额定效率%5.88=N η。试求该电机的额定电流。

解:3750000.885184.7510N N P P W η==

=? N I =1

N

P U =385.2 (A )

2.46 已知直流发电机的额定功率kW P N 240=,额定电压V U N 460=,额定转速

min /600r n N =,试求电机的额定电流。

2.47 一台直流发电机的数据:62=p ,总导体数780=a N ,并联支路数62=a ,运行角速度是s rad /40π=Ω,每极磁通Wb 0392.0=Φ。试计算 (1)发电机的感应电动势;

(2)当转速min /900r n =,但磁通不变时发电机的感应电动势; (3)当磁通变为min /900,0435.0r n W b =时发电机的感应电动势。

解:(1) 37806060313

a PN E a C ??=== 602E E E C n C πΩ=Φ=Φ

=13×0.0392 ×60402π

π?=611.5V

(2)E=E C n Φ=13×0.0392×900=458.6V

(3)E=13×0.0435×900=509V

2.48 一台4极、kW 82、230V 、min /970r 的他励直流发电机,如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的磁通,试求当电机输出额定电流时的电磁转矩。 解: 38210230

356.52()N N

P N

U I

A ?=

=

=

60a PN E N N a

E C n U =Φ=Φ

2a

PN

em T N N a T C I I π=Φ=Φ

∴260N

em N n E

T I π=

∴6030356.52230

22970

807.7N N

I E

em

n T N m ππ???=

== 2.50 试计算下列绕组的节距1y ,2y ,y 和K y ,绘制绕组展开图,安放主极及电刷,求并联支路对数。

(1)右行短距单叠绕组:42=p ,22==S Z ; (2)右行整距单叠绕组:42=p ,20==S Z ; (3)左行单波绕组:42=p ,19==S Z ; (4)左行单波绕组:42=p ,21==S Z 。

2.51 一台直流发电机,42=p ,22=a ,21=S ,每元件匝数3=y N ,当

W b 2010825.1-?=Φ、min /1500r n =时试求正负刷间的电动势。

解:22213126a y N N S ==??=

21261

a PN

E C ?== = 8.4÷2=4.2 2

8.42 1.825101500115

E E C n V -=Φ=???= 2.52 一台直流发电机82=p ,当min /600r n =,每极磁通Wb 3104-?=Φ时,

V E 230=,试求:

(1)若为单叠绕组,则电枢绕组应有多少导体? (2)若为单波绕组,则电枢绕组应有多少导体? 解:(1) E E C n =Φ ∴3230410600

95.83E

E

n C -Φ?=== 60a PN E a

C = 单叠 a=4 ∴60604

495.835750

a a E P N C ?==?=根 (2)单波:a=1

601495.831438

a N ?=?=根 2.53 一台直流电机,42=p ,120=S ,每元件电阻为Ω2.0,当转速m i n

/1000r n =时,每元件的平均电动势为10V 。问当电枢绕组为单叠或单波时,电枢端的电压和电枢绕组的电阻a R 各为多少? 解:单叠绕组:每支路元件数:120

430=

∴电刷端电压U=30×10=300V

电枢绕组电阻0.2304

1.5a R ?==Ω 单波绕组:每支路元件数:

1202

60= 电刷端电压:U=10×60=600V

电枢绕组电阻:a R =0.260

2

6?=Ω

2.54 一台2极发电机,空载时每极磁通为Wb 3.0,每极励磁磁动势为3000A 。现设电枢圆周上共有电流8400A 并作均匀分布,已知电枢外径为m 42.0若电刷自几何中性线前移

?20机械角度,试求:

(1)每极的交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势各为多少?

(2)当略去交轴电枢反应的去磁作用和假定磁路不饱和时,试求每极的净有磁动势及每极下的合成磁通。

2.55 有一直流发电机,42=p ,95=S ,每个元件的串联匝数3=y N ,

m D a 162.0=,A I N 36=,1=a ,电刷在几何中性线上,试计算额定负载时的线负荷A

及交轴电枢磁动势aq F 。

2.56 一台并励直流发电机,kW P N 26=,V U N 230=,min /960r n N =,42=p ,单波绕组,电枢导体总数444=a N 根,额定励磁电流A I fN 592.2=,空载额定电压时的磁通W b 0174.00=Φ。电刷安放在几何中性线上,忽略交轴电枢反应的去磁作用,试求额定负载时的电磁转矩及电磁功率。 解:2444221141.4

a PN T a C ππ???=== e m T a T C I =Φ

3

2610230

113.043()

N

N

P N U I A -?=== ∴141.40.0174115.64284.5()em T N m =??=? 113.043 2.592115.64()a N fN I I I A =+=+=

229606060100.48n rad s ππ?Ω===

284.5100.4828.5

e m e m P T k W =Ω=

?= 2.57 一台并励直流发电机,kW P N 19=,V U N 230=,min /1450r n N =,电枢电路各绕组总电阻Ω=183.0a r ,V U b 22=?,励磁绕组每极匝数880=f N 匝,

A I fN 79.2=,励磁绕组电阻Ω=1.81f R 。当转速为min /1450r 时,测得电机的空载特

性如下表:

试求:(1 (2)电机的电压调整率U ?;

(3)在额定运行情况下电枢反应的等效去磁磁动势fa F 。

2.59 一台4极并励电动机,kW P N 14=,V U N 220=,Ω=0814.0a r ,

V U b 22=?,主极绕组每极2800匝,总励磁电阻Ω=248f R 。电机在min /1800r 时的

空载特性如下:

当额定负载时,电枢电流为76A ,此时电枢反应的去磁磁动势用并励绕组的电流表示时为A 1.0,试求:

(1)额定负载下的转速;

(2)若在此电机中的每个主极装设5.3匝的串励绕组(积复励或差复励两种情况),这时电枢电路的总电阻Ω=089.0a r ,试求额定负载下的转速。`

2.60 两台完全相同的并励直流电机,机械上用同一轴联在一起,并联于230V 的电网上运行,轴上不带其它负载。在min /1000r 时空载特性如下:

路总电阻(包括电刷接触电阻)均为Ω1.0,若忽略电枢反应的影响,试问: (1)哪一台是发电机?哪一台为电动机? (2)总的机械损耗和铁耗是多少

(3)只调节励磁电流能否改变两机的运行状态(保持转速不变)?

(4)是否可以在min /1200r 时两台电机都从电网吸取功率或向电网送出功率? 解:(1)∵甲台电机在min 1000r 时的电动势为195.9V , 乙台电机在min 1000r 时的电动势为186.7V , ∴甲台电机在min 1200r 时电动势 12001000195.9235()

E V =?=甲 (∵0

E n E n =

)

乙台电机在min 1200r 时电动势:

12001000186.7224()E V =?=乙 E 甲>230V E 乙<230V ∴ 甲为发电机,乙为电动机。 (2)电动机:2emn

om m P P P -= 发电机:2oG

emG P P P -=

∴两台电机总的机械耗和铁耗为: om oG emM emG P P P P -=- 电动机:230224

0.1

60()M

a

U E aM R I A --===

2246013440(e m M M a M

P E I W ==?= 发电机:2352200.1

50()G a

E U

aG

R I A --=

=

=

2355011750()emG G aG P E I W ==?=

总的机械耗和铁耗: 13440117501690()emo emG P P W -=-=

(3)要改变两台电机运行状态并保持转速不变,应减小甲台电机的励磁电流,同时增加乙台

电机的励磁电流,当两台电机的励磁电流相同时,两台电机都是电动机,最后乙为发电机,甲为电动机。

(4)都可以通过从电网吸收电功率成为电动机,但不能都成为发电机,因为没有原动机,即没有输入机械能,无法输出电能。

2.61一直流电机并联于V U 220=电网上运行,已知1=a ,2=p ,398=a N 根,

min /1500r n N =,Wb 0103.0=Φ,电枢回路总电阻(包括电刷接触电阻)

Ω=17.0a R ,A I N 83.1=,W p Fe 276=,W p mec 379=,杂散损耗%86.01P p ad =,试问:此直流电机是发电机还是电动机运行?计算电磁转矩em T 和效率。 解:(1)60a

PN E a

E C n n =Φ=Φ=

23980.01031500???=205(V )<220V

∴总电动机运行。 (2)220205

0.1788.24()a

U E a

R I A --=== ∴ 23982210.010388.24115.15()a

PN

em

T a a a T C I I N m ππ??=Φ=Φ=??=

(3)a f I I I =+=88.24+1.83=90.07(A) 122090.0719815.

4()

P U I W ==?=

2M F e m e c a d P P P P P =---=()

a Fe mec ad EI P P P -++= 205×88.24-276-379-0.86×19815.4100=17263.79(W)

2

1

P P η=

×100%=17263.7919815.4

×100%=87.12%或者: 2288.240.171323.67()cua a a

P I R W ==?= 1.83220402.6()cuf f P I U W ==?=

ad P =0.86%×19815.4=170.41(W )

2119815.4cua cuf Fe mec ad

P P P P P P P P =-∑=-----=17263.7(W )

2.62一台kW 15、220V 的并励电动机,额定效率%3.85=N η,电枢回路的总电阻(包括电刷接触电阻)Ω=2.0a R ,并励回路电阻Ω=44f R 。今欲使起动电流限制为额定电流的5.1倍,试求起动变阻器电阻应为多少?若起动时不接起动电阻则起动电流为额定电流的多少倍?

2.63一台并励电动机,kW P N 5.5=,V U N 110=,A I N 58=,min /1470r n N =,

Ω=138f R ,Ω=15.0a R (包括电刷接触电阻)。在额定负载时突然在电枢回路中串入

Ω5.0电阻,若不计电枢回路中的电感和略去电枢反应的影响,试计算此瞬间的下列项目:

(1)电枢反电动势; (2)电枢电流; (3)电磁转矩;

(4)若总制动转矩不变,求达到稳定状态的转速。 (1) 1101380.797()

f

N f

f

U U f R R I A ====

580.79757.2(

a N N f I I I A =-=-= ∴11057.20.15101.42()N

N aN a E U I R V =-=-?=在电枢串入电阻的瞬间,Φ和

n 不变,∴电动势不变∴'

101.42()E V =

∵f I 不变,∴Φ不变,由于惯性,n 不变(加讲串电阻调速过程) (2) ''110101.42

0.150.513.2()

a U E a R R I A Ω

--++=== (3) '

''

'

em

E a

a em

E a

a T C I I T C

I I ΦΦ==

∴''

a a

I em

em I T T =?

9.55e m E a

T C I =Φ

或者:∵E C Φ不变

'''101.4

147

09.559.559.5513.28.7()

N

N E e m E a a n

T C I I N m =Φ=?=??=? (4) ∵总制动转矩不变, ∴em T 不变。 ∴电枢电流57.2()a I A =不变

∴()11057.2(0.150.5)72.82()a a E U

I R R V Ω=-+=-?+=

∵N

N

E

n E n =

∴72.82

min 101.4214701055.5()N

E r N E

n n ==?=

2.64并励电动机的kW P N 96=,V U N 440=,A I N 255=,A I fN 5=,

min /500r n N =。已知电枢电阻为Ω078.0,试求:

(1)电动机的额定输出转矩;

(2)在额定电流时的电磁转矩; (3)电机的空载转速;

(4)在总制动转矩不变的情况下,当电枢回路串入Ω1.0电阻后的稳定转速. 解:(1) 3296106022500

1833.5()N

P n T N m π??Ω?==

=?

(2)

4402500.078420.5()aN a a E U I R V =-=-?=

420.5250602500

2007.74()em aN aN N

N

P E I em T N m π??ΩΩ?=

=

=

=

2555250()aN N f I I I A =-=-=

(3) 420.5min 0.841523.2()aN N

E r e C Φ=

=

==

空载转速440500min 0

420.5523.2()e

U r C n ?Φ=== (4)总制动转矩不变,em T 不变,250aN I I A ∞==

()4402500.178

39

N a j E U I R R V ∞∞=-+=-

?= ∴395.5min 420.5

500470.3()N

E r N E n n ∞

=

=?=

2.65一台并励电动机,kW P N 2.7=,V U N 110=,min /900r n N =,%85=N η,

Ω=08.0a R (包括电刷接触电阻),A I fN 2=。若总制动转矩不变,在电枢回路串入一

电阻使转速降低到min /450r ,试求串入电阻的数值、输出功率和效率(假设n p ∝0)。 解:3

1

7.2100.85110

77()N

N

N N

P P N U U I A η??=

===

110(772)0.08104aN N aN a E U I R V =-=--?=

(1) 1049000.1156

aN N

E e n C Φ=

== ''()a e N aN a j E C n U I R R =Φ=-+即 0.1156×450=110-75×(0.08+j R )求解得0.6933j R =Ω

2.66串励电动机V U N 220=,A I N 40=,min /1000r n N =,电枢回路各绕组电阻

Ω=5.0a r ,一对电刷接触压降V U b 22=?。若制动总转矩为额定值,外施电压减到

150V ,试求此时电枢电流a I 及转速n (假设电机不饱和)。

解:(1)∵是串励 ∴a f I I =又∵总制动转矩保持为额定值 ∴'em em T T = 2e m T a T f a T C I C k I =Φ= T f C k 为常数, ∴'40()a a I I A ==

(2) 2220400.52198()N N N a b E U I r U V =--?=-?-=

'''2150400.52128()a a b E U I r U V =--?=-?-=

'

'

N N E n E

n

=

(条件a I 不变)否则:

'

'

'N a N a E I n E

I n =

∴'

'128min 1981000646.5()

N

E r N E n n ==?=

2.67某串励电动机,kW P N 7.14=,V U N 220=,A I N 5.78=,min /585r n N =,

Ω=26.0a R (包括电刷接触电阻),欲在负载制动转矩不变条件下把转速降到

min /350r ,需串入多大电阻?

解:22078.50.26199.59()N a

E U I R V =-=-?=

∵总制动转矩不变 ∴a I 不变,∴Φ不变 ∴'''

E E

C n n

E

E C n n

ΦΦ==

∴'

'

350

585199.59119.41()

n n E E V ==?= '

220119.4178.5

0.26 1.021()a U E a I R R --Ω=-=

-=Ω

第三章 变压器

3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:

铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分

绕组:电路

油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘

3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?

变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.

3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?

因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.

3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f

1N U :一次绕组端子间电压保证值

2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压

3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?

主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使

1

122E N E N k ==,实现变压功能

漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,

1E 和二次电

压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用

3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?

铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦

铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.8

3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?

负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么?

解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2

001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴

201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈

k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,

0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈

负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222Fe

P B E U ∝∝Φ∝∝负

载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些

cu P :如果是同一电流,则无差别。如果考虑到短路损耗包含少量的铁耗的话,负载真正的

铜耗比短路时侧略小。

3.11 分析变压器有哪几种方法?它们之间有无联系?为什么?

解:分析变压器有三种方法:基本方程式,等效电路和相量图,三者有联系,他们的物理

本质是一样,都反映了变压器内部的电磁关系,在进行定量计算时,宜采用等效电

路和方程式,定性的给各物理量间关系时,可用相量图。

3.12 一台变压器,原设计的额定频率为50Hz ,现将它接到60Hz 的电网上运行,额定

电压不变,试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响? 解:f 也50Hz 变为60Hz ,额定电压不变。

①1

114.44m U E fN ≈=Φ f 变为原来的6,则m Φ变为原来的5

∴励磁电流减小,即0

I ↓,0I 为原来的56

②150

()f Fe m P P B β

= 1.2 1.6

β= 虽然频率变为原来的6

5倍,但频率的1.6次方与铁耗成正比 但m Φ减小5

6倍,∴m B 减小5

6倍,但m B 的平方与Fe P 成正比

∴最终仍是铁耗减小,即Fe

P ↓

③励磁电抗 221122A

m m l

x fN fN μππ=Λ= f ↑,饱和程度降低,μ↑ ∴m x ↑

④漏电抗:21112x fN δ

δπ=Λ 1δΛ为漏磁路磁导可认为是常数

∴ 1x δ随频率增大而增大。

⑤电压变化率**0022(cos sin )k k U R x βφφ?=+∵*k x ↑,∴U ?增大

3.13 一台额定频率为50Hz 的电力变压器,接到频率为60Hz 、电压为额定电压5/6倍的

电网上运行,问此时变压器的空载电流、励磁电抗、漏电抗及铁耗等将如何变化?

为什么?

解: 原来1114.44N m U fN =Φ现在56112654.44N

m U fN =?Φ

∴25236m m Φ=Φ与3.12一样

如改为60Hz 电力变压器,接到50Hz 电网上,电压为5

6倍,则现在

551126

64.44N m U fN =?Φ ∴12m m Φ=Φ

(1)∵磁通未变 ∴0I 不变

(2)∵Φ不变 ∴饱和程度不变 ∴Fe u 不变 故m x f ∝ ∴m x 减小为原来的5

(3) 1x f δ∝ ∴1x δ也减小为原来的5

6倍,副方电抗2x δ也一样,

(4)

2Fe m P B f β

∝ 1.3 1.6β= m B 不变 ∴Fe P 随f 的减小而减小。

3.14 在变压器高压方和低压方分别加额定电压进行空载试验,所测得的铁耗是否一样?

计算出来的励磁阻抗有何差别? 在高压方和低压方做空载试验,只要都加额定电压,由于12N N U kU =这两种情况下主磁

通是相等的;原因是

11

1 4.44N U m fN Φ=

221

2

21

214.44 4.44 4.44N N N U kU U m m fN fN k

fN

?Φ=

=

=

=Φ∴铁损耗相等

在高压方做:1011U m I Z = 1U 为电压,01I 为在高压侧测得的空载电流。 在低压方做:202

2U m I Z =

2U 02I 为低压方做空载试验时所测得的电压,电流。

∵无论在高压做还是低压做磁通不变,相同 ∴电压之比等于匝数之比,即1

2U kU =

又∵磁通相等,∴两种情况磁势相同,∴101202N I N I =

∴0102I kI = ∴102

1

122

01

2

1m m

Z I U

k k ===

3.15 在分析变压器时,为何要进行折算?折算的条件是什么?如何进行具体折算?若用标么值时是否还需要折算?

(1)∵变压器一,二次绕组无直接电联系,且一,二次绕组匝数不等,用设有经过折算的基本解公司无法画出等效电路,∴要折算。

(2)如果将二次绕组折算到一次侧,因为二次绕组通过其磁动势2F 对一起绕组起作用,∴只要保持2

F 不变,就不会影响一次绕组的各个量 (3)具体方法是将二次绕组的匝数折合到与一次绕组相同的匝数,即'2

2212F N I N I == ∴

2'2I k I = ,'22E kE = ,'22

U kU = '

222R k R =,'2

22x k x σσ= '2L

L R k R =,'2L L X k X = (4)若用标么值时不需要折算,因为用标么值表示时折算前后数值相等例

'222

211*

'*2

2

N

N

N

I I I I kI I I I =

=

=

=

3.16 一台单相变压器,各物理量的正方向如图3.1所示,试求: (1)写出电动势和磁动势平衡方程式;

(2)绘出1cos 2=?时的相量图。

(1) 11111U E E I R δ=++ 22222

U E E I R δ=++ 112210m m I N I N R N I α+=Φ= (要注意2I 方向,如与图中相反,则为:112210

I N I N N I -= ) 令1

0m E I Z = ,111E jI x δδ

= 222E j I x δδ= 224.44m E j fN =Φ (没有“-”号)114.44m E j fN =Φ (没有“-”号)

111111U E I R jI x σ=++ ,222222U E I R jI x σ=++ 1120

k I I I += '

12

E E k = 10m E I Z = 22L

U I Z =- (2) 2cos 1?=时相量图

3.35 有一台单相变压器,额定容量kVA S N 250=,额定电压kV U U N N 4.0/10/21=,

试求一、二次侧的额定电流。

1250

110

25()N N

S N U I A === 2250

20.4

625()

N N S N U I A ==

= 3.36 有一台三相变压器,额定容量kVA S N 5000=,额定电压kV U U N N 3.6/10/21=,

Yd 联接,试求:

(1)一、二次侧的额定电流;

(2)一、二次侧的额定相电压和相电流。 (1)

1288.7()N I A =

==

2458.2()N I A =

=

=

(2) 1 5.774()U

N U kV Φ===

21 6.3()N N U U kV Φ==

11288.7()N N I I A Φ== 42264.5()I

N I A Φ===

3.37 有一台三相变压器,额定容量kVA S N 100=,额定电压kV U U N N 4.0/10/21=,Yyn 联接,试求:

(1)一、二次侧的额定电流;

(2)一、二次侧的额定相电压和相电流。 (1)

1 5.77()N I A =

=

=

2144.3()N I A =

=

=

(2) 1 5.77()N U kV Φ== 1 5.77

()N I A Φ=

20.231()N U kV Φ== 2144.3()

N I A Φ=

3.38 两台单相变压器V U U N N 110/220/21=,一次侧的匝数相等,但空载电流

002I I =I 。今将两变压器的一次侧绕组顺极性串联起来,一次侧加440V 电压

问两变压器二次侧的空载电压是否相等?

∵002I II I I = 且一次侧匝数相等

002I II

F F =而0I mI mI F R =Φ 0I I m I I

m I I F R

且电压和匝数相等∴

m I m I I Φ=Φ∴

2mI mII R R =现将两台的一次绕组顺极性串联起来,则'

'

00I II I I = 即''00I II F F = 由于变

压器I 的磁阻为变压器II 的2倍。

∴I 的主磁通是II 的 12,即12mI mII Φ=Φ ∴1112I II

U U = 而 11440I II U U V += ∴1146.7I U V = 1293.

3II U V = 2073.3I U V = 20146.1II U V =

3.39 有一台单相变压器,V U U N N 110

/220/21=当在高压侧加220V 电压时,空载电流为0I ,主磁通为0Φ。今将X 、a 端联在一起,Ax 端加330V 电压,此时空载电流和主磁通为多少?若将X 、x 端联接在一起,在Aa 端加110V 电压,则空载电流和主磁通又为多少?

解:(1)设高压绕组为1N 匝,低压绕组为2N 匝

1

2

2201102N N ==

原来主磁通:

11

1

2200 4.44 4.44N

U fN fN Φ=

=

现在匝数为1111.5N N N +=(Z ,a 端连在一起)

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案 变压器 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率? 答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后,流过激磁电流|0,产生励磁磁动势F o,在铁芯中产生交变主磁通 e 0,其频率与电源电压的频率相同,根据电磁感应定 d d)律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e i和e2, 且有巴- -N1, dt e2= _N2 d 0,显然,由于原副边匝数不等,即N产N2,原副边的感应电动势也就不等, dt 即e i^e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U i~E i, 匕~ E?,故原副边电压不等,即 U i^ U2,但频率相等。 1-2变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压 吗? 答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何? 答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空 载电流的有功分量。 性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功 性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。 1-4 一台220/110伏的变压器,变比k=N—2,能否一次线圈用2匝, N2 二次线圈用1匝,为什么? 答:不能。由U1 E^ 4.44fN^J m可知,由于匝数太少,主磁通m将剧增,磁密B m过 大,磁路过于饱和,磁导率卩降低,磁阻R m增大。于是,根据磁路欧姆定律l0N1= R m「m 可知,产生该磁通的激磁电流I。必将大增。再由p Fe^B m2f1.3可知,磁密B m过大,导致 2 铁耗P Fe大增,铜损耗I0 r1也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。

操作系统课后习题答案

第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 12.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统迚行比较。答:(1)及时性:实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。 (2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 (3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。 第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a –b;S4=w:=c+1; 8.试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源 (2)执行状态→就绪状态:时间片用完 (3)执行状态→阻塞状态:I/O请求 (4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成

完整word版,《电机学上》林荣文版课后答案

09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。 解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有: 高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧: )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解:由已知可得:MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=,则有: 高压侧 额定线电压: kV U N 1101= 额定线电流: )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流: )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压: kV U N 112= 额定线电流: )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 1122==φ 额定相电流: )(4853 8403 22A I I N == =φ

《电机学》胡虔生-课后答案

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。 解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有: 高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧: )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解:由已知可得:MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=,则有: 高压侧 额定线电压: kV U N 1101= 额定线电流: )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流: )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压: kV U N 112= 额定线电流: )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 1122==φ 额定相电流: )(4853 840322A I I N ===φ

2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器,其参数如下:r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω,在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ,空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等,试求各参数的标么值,并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解:在一次侧计算有: )(55.42200 1010311A U S I N N N =?== )(48455 .42200 111Ω=== N N N I U Z 10220 220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A) )(6.3036.010222'2Ω=?==r k r )(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k )(0.27262.7222 2Ω=+=+=k k k x r Z ∴ )(1347228.070 2 20Ω=== I p r Fe m )(9649228 .02200 00Ω=== I U Z m )(955513479649222 2Ω=-=-=m m m r Z x ∴ 015.0484 2 .71*=== N k k Z r r 78.24841347 1*=== N m m Z r r 054.0484 26 1*===N k k Z x x 74.194849555 1*=== N m m Z x x 056.0484 27 1*===N k k Z Z Z 94.19484 9649 1*=== N m m Z Z Z T 型等效电路 近似等效电路 2-11、设有一台50kV A ,50 Hz ,6300/400V ,Yy 连接的三相铁芯式变压器,空载电流 I 0=0.075I N ,空载损耗p 0=350W ,短路电压u k*=0.055,短路损耗p kN =1300W 。 (1)试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0,以及短路参数r k 、x k ,所有参数均归算到高压侧,作出该变压器的近似等效电路。 (2)试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 '2&'' '2 &' '

电机学课后答案汤蕴缪

第一章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4 105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解:Θ磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 6 7 100.110 429.1?=?= = -πμδ δ

《电机学》课后习题答案

《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编

第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。 特点:导磁率高。 电路:紫铜线。 特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关? 解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦, 消耗能量,产生功率损耗。 与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。 涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个 绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈:L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感:2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以,L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木 质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势? (2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式; (4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解:(1) ∵u 1为正弦电压,∴电流i 1也随时间变化,由i 1产生的磁通随时间变化,由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律1e 方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺 旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。

内燃机学第二章第三次作业-答案

第二章内燃机的工作指标 一、填空题(任选10 题) 1. 内燃机指标体系中主要有动力性能指标、经济性能指标、运转性能指标、耐久可靠性指标、排放性指标、强化指标等几类指标。 2. 内燃机强化指标主要有:、、 等。 3. 造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是 。 4. 平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上,使活塞移动一个冲程所做的功等于每循环所做的有效功 5. 在标定工况下,高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为210~285 g/kW.h。 6.汽油机有效效率的一般区间为:0.15~0.32 ;柴油机有效效率的一般区间为:0.3~0.42 。 7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括:内燃机工作循环不同阶段中的压力变化、进气行程中的压力变化、排气行程中的压力变化等。 8. 增压柴油机的示功图与非增压相比,主要不同点有:、等。 9. 什么动力机械应该用持续功率?;什么动力机械应该用十五分钟功率?。 10. 给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值:、、等。 11. 内燃机的指示指标是指工质对活塞做功为基础的指标;指示功减有效功等于机械损失功。

12. 平均指示压力是一个假想不变的压力,这个压力作用在活塞顶上,使活塞 运动一个膨胀行程 所做的功。 13.发动机转速一定,负荷增加时,机械效率 。 14.测量机械损失的方法主要有 示功图法 、 倒拖法 、 灭缸法 、 油耗线法 几种。 15. 内燃机中机械损失最大的是: 活塞、活塞环与气缸套之间的摩擦损失 。 16. 活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的 45%~65% 。 17. 机械损失的测量方法有: 、 、 等。 18. 当发动机负荷一定,转速降低时,平均机械损失压力 , 机械效率。 19. 过量空气系数的定义为 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比,即:10a b m g l φ= 。 20. 过量空气系数a φ=1 表示: 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量相等 。 21. 内燃机的燃油消耗率和哪两个因素成反比:et η、u H 。 22. 燃料化学能在柴油机内最终分配情况大致为: 热损失 , 机械损失 , 输出功 等。 23. 提高内燃机经济性的主要措施有: 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程,提高循环指示效率 、 改善换气过程,提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。

操作系统课后题及答案

第一章 1 .设计现代OS 的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2 .OS 的作用可表现在哪几个方面? 答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 (2)OS 作为计算机系统资源的管理者 (3)OS 实现了对计算机资源的抽象 4 .试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 7 .实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 12 .试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。 答:( 1 )及时性:实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100 微妙。 (2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 (3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 .OS 有哪几大特征?其最基本的特征是什么?答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。

内燃机学课后习题答案(供参考)

2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别? 答平均有效压力是一个假想不变的压力,其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功,升功率是在标定的工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。区别:前者只反应输出转矩的大小,后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价,它与 Pme 和 n 的乘积成正比。(Pl=Pme·n/30T) 2-6 提升途径:1)采用增压技术,2)合理组织燃烧过程,提高循环指示效率,3) 改善换气过程,提高气缸的充量系数,4)提高发动机的转速,5)提高内燃机的机械效率,6)采用二冲程提高升功率,7)增加排量 2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优缺点及适用场合。 答(1)机械损失组成:1 活塞与活塞环的摩擦损失。2 轴承与气门机构的摩擦损失。3.驱动附属机构的功率消耗。4 风阻损失。5 驱动扫气泵及增压器的损失。 (2)机械损失的测定:1 示功图法:由示功图测出指示功率 Pi,从测功器和转速计读数中测出有效功率 Pe,从而求得 Pm,pm 及ηm 的值。优:在发动机真实工作情况下进行,理论上完全符合机械损失定义。缺:示功图上活塞上止点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。应用:上止点位置能精确标定的场合。 2 倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电力测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却水和机油温度不变。这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。缺点:1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出的摩擦功率中含有不该有的 Pp 这一项。 3 在膨胀,压缩行程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。 4 上述因素导致测量值偏高。应用:汽油机机械损失的测定。 3 灭缸法:在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe,然后逐个停止向某一缸供油或点火,并用减少制动力矩的办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示功率为(Pr)x=(Pe-Pe)x。总指示功率。Pi=∑(Pi)x。然后可求出Pm 和ηm.优点:无须测示功图,也无须电力测功器。缺点:要求燃烧不引起进排气系统的异常变化。应用:只适用于多缸发动机,且对增压机及汽油机不适用。 4 油耗线法:将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点,就可得到 Pmm。优点:无须电力测功器和燃烧分析仪。缺点:只是近似方法,低负荷附近才可靠。应用:除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机 3-3.4试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义。答:辛烷值用来表示汽油的 抗爆性,抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。辛烷值是代

内燃机学习题及答案

2-1 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪 些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它 们之间的关系是什么?答:(1)指示性能指标是以工质对活塞做功为基础的指标。能评定工作循环进行的好坏。有效性 能指标是以曲轴的有效输出为基础的指标,能表示曲轴的有效输出。 (2)动力性能指标:功率、转矩、转速、平均有效压力、升功率。 (3)功率:内燃机单位时间内做的有效功。转矩:力与力臂之积。转速:内燃机每分钟的转数。Pe=Ttq.n/9550 (4)经济性能指标:有效热效率,有效燃油消耗率be 。 (5)有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量之比值。 ηet=We/Q1 有效燃油消耗率:单位有效功的耗油量。关系:be=3.6*106/ηet 。Hu 2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?答平均有效压力是一个假想不变的压力,其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功,升功率是在标定的工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。 区别:前者只反应输出转矩的大小,后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价,它与Pme 和n 的乘积成正比。(Pl=Pme ·n/30T ) 2-5充量系数的定义是什么?充量系数的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?答(1)充量系数每个循环吸入气缸的空气量换算成的进气管状态下的体积。V1与活塞排量Vs 之比(Φc =V1/Vs )(2)充量系数高地反映换气过程进行完善程度。 2-8 过量空气系数的定义是什么?在实际发动机上怎样求得? 1)过量空气系数:燃烧1kg 燃料的实际空气量与理论空气量之比。(2)实际发动机中Φa 可由废气分析法求得,也可用仪器直接测得;对于自然吸气的四冲程内燃机,也可由耗油量与耗气量按下式求的(Φa =Aa/BLo ) 2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优、缺点及适用场合。答(1)机械损失组成:1活塞与活塞环的摩擦损失。2轴承与气门机构的摩擦损失。3.驱动附属机构的功率消耗。4风阻损失。5驱动扫气泵及增压器的损失。(2)机械损失的测定:1示功图法:由示功图测出指示功率Pi ,从测功器和转速计读数中测出有效功率Pe ,从而求得Pm,pm 及ηm 的值。优:在发动机真实工作情况下进行,理论上完全符合机械损失定义。缺:示功图上活塞上止点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。应用:上止点位置能精确标定的场合。 2倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电力测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却水和机油温度不变。这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。缺点:1倒拖工况与实际运行情况相比有差别2求出的摩擦功率中含有不该有的Pp 这一项。3在膨胀,压缩行程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。4上述因素导致测量值偏高。应用:汽油机机械损失的测定。 3灭缸法:在内燃机给定工况下测出有效功率Pe ,然后逐个停止向某一缸供油或点火,并用减少制动力矩的办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示功率为(Pr )x=(Pe-Pe )x 。总指示功率。Pi=∑(Pi)x 。然后可求出Pm 和ηm.优点:无须测示功图,也无须电力测功器。缺点:要求燃烧不引起进。排气系统的异常变化。应用:只适用于多缸发动机,且对增压机及汽油机不适用。 4油耗线法:将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点,就可得到Pmm 。优点:无须电力测功器和燃烧分析仪。缺点:只是近似方法,低负荷附近才可靠。应用:除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机。 3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。答: ) /'/()//'(1/1)'()'(11/21Ta Tz Ta Tz k Ta Tc Ta Tz Ta Tb Tz Tz k Tc Tz Ta Tb Q Q t -+---=-+---=-=ηλρρελερλερλερλερλελεεεk k c k c k k c k c k c k c k c k c k c k vb vz Tz Tb Tz Tb Ta Tz Ta Tb vz vz Ta Tz Tz Tz Ta Tz pc pz Ta Tc Tc Tz Ta Tz vc va Ta Tc 010 10110101011111)/1()/(////'//''//)/'(//'/'; )/(/====?===?===?===-----------

计算机操作系统习题及答案

第3章处理机调度1)选择题 (1)在分时操作系统中,进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 (2)_B__ 优先权是在创建进程时确定的,确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 (3)__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 (4)设有四个作业同时到达,每个作业的执行时间均为2小时,它们在一台处理器上按单道方式运行,则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 (5)现有3个同时到达的作业J1、J2和J3,它们的执行时间分别是T1、T2和T3,且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 (6)__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 (7)下述作业调度算法中,_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2)填空题 (1)进程的调度方式有两种,一种是抢占(剥夺)式,另一种是非抢占(非剥夺)式。 (2)在_FCFS_ 调度算法中,按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 (3)采用时间片轮转法时,时间片过大,就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 (4)一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤,每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 (5)作业生存期共经历四个状态,它们是提交、后备、运行和完成。 (6)既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3)解答题 (1)单道批处理系统中有4个作业,其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。(运行时间为小时,按十进制计算) 表3-9 作业的提交时间和运行时间

电机学第四版课后答案---_(汤蕴缪主编)

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的 体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计 算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67 100.110 429 .1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ

电机学课后答案

第1章导论 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。特点:导磁率高。 电路:紫铜线。特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片,永磁材料铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关? 解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。与磁场交变频率f,磁通密度B,材料,体积,厚度有关。 涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与磁场交变频率f,磁通密度,材料,体积,厚度有关。 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的eT与磁密B,运动速度v,导体长度l,匝数N有关。 自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。 对空心线圈:所以 自感: 所以,L的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。 闭合铁心μ??μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 在图中,若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势? (2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式; (4)当电流i1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解:(1) ∵u1为正弦电压,∴电流i1也随时间变化,由i1产生的磁通随时间变化,由电磁感应定律知产生感应电动势. (2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。 (3) (4) i1增加,如右图。i1减小 在图中,如果电流i1在铁心中建立的磁通是,二次绕组的匝数是,试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式,并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。

内燃机学复习题

六,七,八,九章孙老师整理 一、名词解释 喷油压力 喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律 泵-管-嘴系统 单体喷油泵 合成式喷油泵 泵喷嘴与PT系统、蓄压式或共轨系统 压燃式内燃机燃料喷射过程 针阀开启压力,关闭压力 喷油嘴的流通特性 双弹簧喷油器 不稳定喷射 喷油泵的速度特性 单极式,两极式和全程式调速器 调速器工作特性 画出调速特性曲线 车用发动机,用两极式调速器 调速率,稳定调速率,瞬时调速率 不灵敏度 出油阀减压容积 针阀升程 出油阀有效行程 出油阀预行程 几何供油规律 供油提前角 转速增大,供油提前角应增大。 最大循环供油量 最高平均供油速率 二次喷射 穴蚀 喷油压力 喷油提前角 理想的喷油规律 低惯量喷油器 柴油机电控高压喷射系统位移控制。时间控制差别 电控共轨喷油系统 脉谱图 电控柴油机喷油系统由三部分组成:传感器,电控单元和执行器。随着喷油始点的推迟,NOx 排放显著降低; 理想化油器的特性 多点喷射系统又可分为顺序喷射 分层燃烧 电喷汽油机喷油量的控制氧传感器或称λ传感器

闭环控制 起动、大负荷(节气门全开)及暖机运转过程中,需要较浓的混合气,此时ECU是处于开环控制状态,氧传感器不起作用。 主要传感器 燃料的性能参数主要有热值、辛烷值、十六烷值、化学计量空燃比、着火温度等。 LNG CNG LPG 1、简述四冲程非增压柴油机和曲轴箱扫气二冲程汽油机的工作原理。 2、说明汽油机的总体构造的组成内容。 3、发动机的型号编制规则有哪些? 4、顶置式气门发动机的气缸盖为什么比侧置式气门发动机的气缸盖复杂? 5、曲柄连杆机构的组成与功用是什么?活塞连杆组有哪些零件? 6、铝合金活塞椭圆变形的原因是什么?解决方法有哪些? 7、气环的断面和切口形状有哪些?何为矩形环的“泵油”现象? 8、多缸四冲程发动机的曲柄排列方式及发火顺利如何?(二、四、六缸) 9、曲轴为什么要轴向定位? 10、配气机构的功用是什么?下置式凸轴轮顶置式气门配气机构有哪些零件组成? 11、比较气缸体的结构形式及优缺点,比较干缸套和湿缸套的优缺点? 12、为什么一般在发动机的配气机构中要留气门间隙?气门间隙过大或过小有何危害?如何调整? 13、汽油机的进气管为什么要用废气预热?柴油机的进、排气管一般为什么多分置于机体的两侧? 14、说明汽油机燃料供给系统的各组成部分的名称,车用汽油机各使用工况对混合气浓度的要求。 15、简单化油器特性和理想化油器特性有何矛盾?如何解决? 16、柴油机有几种燃烧室型式?它们的结构特点、对燃油供给系统的要求及对整机的性能影响如何? 17、何谓调速器的功用?其基本原理是什么? 18、柴油机燃油供给系统中,有哪三对精密偶件? 19、柴油机的燃烧过程分哪几个阶段?试以P- 图表示? 20、水冷式发动机冷却强度为什么要调节?调节装置有哪些? 21、简述强制循环水冷系的组成 22、简述发动机的润滑系组成及油路。 23、简述汽油机点火系统原理,点火提前角的影响因素有哪些?蓄电池点火系中,如何调节点火提前角? 24、何谓火花塞的自净温度?如何选择火花塞? 25、如何改善柴油机的冷起动性能? 26、柱塞式喷油泵如何实现供油量的定时、定量、定压及供油迅速及停油干脆? 27、电控汽油喷射系统的组成及原理? 28、发动机有哪三种理论循环? 29、有效指标与指示指标概念如何?机械损失包含哪些内容?测定方法如何?

操作系统课后题答案

2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数,主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行,包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同,一类是针对用户,另一类是针对系统本身。 2.6 优点:采用同样的系统调用界面,可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件,利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码,可以支持规范定义的API。 缺点:系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能,由于设备和文件读写速度不同,若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么,机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下,每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制,这样策略的改变只需要重定义一些系统参数,而不需要改变机制,提高了系统灵活性。 3.1、短期调度:从准备执行的进程中选择进程,并为之分配CPU; 中期调度:在分时系统中使用,进程能从内存中移出,之后,进程能被重新调入内存,并从中断处继续执行,采用了交换的方案。 长期调度:从缓冲池中选择进程,并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程,而长期调度程序执行地并不频繁,只有当进程离开系统后,才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时,value值不变,A行将输出:PARENT:value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说,单线程要比多线程的功能好,比如(1)输入三角形的三边长,求三角形面积;(2)从键盘输入一个大写字母,将它改为小写字母输出。

电机学课后答案

第二章 Φ=1144.4fN E 11E U ≈1U f 1N '1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 5060'=f f ?6050'=ΦΦΦ=Φ5's l R m μ=m m R N I Φ=?1∴m m I I 65' = βαf B p m Fe ∝βα> σσσπ11''1562x L f x = ?=σσσπ22' '25 62x L f x =?= 21E E ≠ kKA S N 5000=kV kV U U N N 3.61021= A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== A A U S I N N N 21.4583 .635000 322=?== kV kV U U N N 77.53 10 311=== Φ A I I N N 68.28811==Φ ?kV U U N N 3.611==Φ

A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=15.02R Ω=964.02σX Ω=1250m R Ω =12600m X 26087621=N N V U 60002=A I 1802=8.0cos 2=?1?U 1? I Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω?? ? ??==70.115.02608762 22' 2R k R Ω=Ω?? ? ??==94.10964.02608762 22'2σ σX k X V U k U 0202152' 2∠==? ? A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω +∠=-= ? ? ? A A A I I I m 12.3856.5488.3642.5318.8363.1' 21-∠=-∠+-∠=+=?? ? V Z I E U 70.24.212791111∠=?+-=? ?? Ω=+=89.3' 2 1R R R k Ω=+=34.26' 21σσX X X k A I I 88.3642.53' 21-∠==?? V Z I U U k 80.20.21254121∠=?+=? ?? 1I I m ?? I ' ' L Z '' I ' ' L Z ''

操作系统概念课后习题答案整理.doc

1.1在多道程序和分时环境中,多个用户同时共享一个系统,返种情冴导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中,能否确保像在与用机器上一样的安全度?并解释乀。 Answer:a.窃叏戒者复制某用户癿程序戒数据;没有合理癿预算来使用资源(CPU,内存,磁盘空闱,外围设备)b.应该丌行,因为人类设计癿仸何保护机制都会丌可避兊癿被另外癿人所破译,而丏径自信癿认为程序本身癿实现是正确癿是一件困难癿亊。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例丼在下列的环境中哪种资源必须被严栺的管理。(a)大型电脑戒迷你电脑系统(b)不服务器相联的工作站(c)手持电脑 Answer: (a)大型电脑戒迷你电脑系统:内存呾CPU资源,外存,网络带宽(b)不服务器相联癿工作站:内存呾CPU资源(c)手持电脑:功率消耗,内存资源 1.3在什举情冴下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机戒单用户 工作站更好? Answer:当另外使用分时系统癿用户较少时,仸务十分巨大,硬件速度径快,分时系统有意丿。充分利用该系统可以对用户癿问题产生影响。比起个人电脑,问题可以被更快癿解决。迓有一种可能収生癿情冴是在同一时闱有许多另外癿用户在同一时闱使用资源。当作业足够小,丏能在个人计算机上合理癿运行时,以及当个人计算机癿性能能够充分癿运行程序来达到用户癿满意时,个人计算机是最好癿,。 1.4在下面丼出的三个功能中,哪个功能在下列两种环境下,(a)手持装置(b)实

时系统需要操作系统的支持?(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对二实时系统来说,操作系统需要以一种公平癿方式支持虚拟存储器呾分时系统。对二手持系统,操作系统需要提供虚拟存储器,但是丌需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需癿。 1.5描述对称多处理(SMP)和非对称多处理乀间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点? Answer:SMP意味着所以处理器都对等,而丏I/O可以在仸何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统,不剩下癿处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作,而丏I/O也叧在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金,返是因为他们能共享外设,大容量存储呾电源供给。它们可以更快速癿运行程序呾增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂(增加计算量、觃模经济、增加可靠性) 1.6集群系统不多道程序系统的区别是什举?两台机器属二一个集群来协作提 供一个高可靠性的服务器的要求是什举? Answer:集群系统是由多个计算机耦合成单一系统幵分布二整个集群来完成计算仸务。另一方面,多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成癿单一癿物理实体。集群系统癿耦合度比多道程序系统癿要低。集群系统通过消息迕行通信,而多道程序系统是通过共享癿存储空闱。为了两台处理器提供较高癿可靠性服务,两台机器上癿状态必项被复制,幵丏要持续癿更新。当一台处理器出现敀障时,另一台处理器能够接管敀障处理癿功能。 1.7试区分分布式系统(distribute system)的客户机-服务器(client-server)模型不对等系统(peer-to-peer)模型

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